HUT75489A - Current limiting device - Google Patents

Current limiting device Download PDF

Info

Publication number
HUT75489A
HUT75489A HU9600576A HU9600576A HUT75489A HU T75489 A HUT75489 A HU T75489A HU 9600576 A HU9600576 A HU 9600576A HU 9600576 A HU9600576 A HU 9600576A HU T75489 A HUT75489 A HU T75489A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
voltage
current
current limiter
limiter according
semiconductor element
Prior art date
Application number
HU9600576A
Other languages
Hungarian (hu)
Other versions
HU9600576D0 (en
Inventor
Helmut Roesch
Hermann Zierhut
Original Assignee
Siemens Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Ag filed Critical Siemens Ag
Priority to HU9600576A priority Critical patent/HUT75489A/en
Publication of HU9600576D0 publication Critical patent/HU9600576D0/en
Publication of HUT75489A publication Critical patent/HUT75489A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/02Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
    • H02H9/025Current limitation using field effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/082Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit
    • H03K17/0822Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage by feedback from the output to the control circuit in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H03K17/6874Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor in a symmetrical configuration

Landscapes

  • Power Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)
  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Thermistors And Varistors (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

PCT No. PCT/DE93/00824 Sec. 371 Date Jul. 8, 1996 Sec. 102(e) Date Jul. 8, 1996 PCT Filed Sep. 8, 1993 PCT Pub. No. WO95/07570 PCT Pub. Date Mar. 16, 1995A device for limiting overload currents by means of a semiconductor element with at least one controllable semiconductor having an electron source (source), an electron acceptor (drain) and a control electrode (gate) controlling the electron flow, which device has characteristic curves typical of a field-effect transistor (FET). In the case of alternating voltage, two FETs are connected in series, in complementary fashion. Means are provided for internally obtaining the control voltage required for driving the semiconductor element from at least part of the load current and/or from at least part of the voltage drop across the semiconductor element.

Description

A találmány tárgya áramkorlátozó. Az áramkorlátozó túláramokat korlátoz egy félvezetőelemmel, amely legalább egy félvezetőt tartalmaz, amelynek a jelleggörbéi olyanok, mint egy térvezérlésű tranzisztoré (FET).The present invention relates to a current limiter. The current limiting overcurrent is limited by a semiconductor element that contains at least one semiconductor having characteristics similar to a field-effect transistor (FET).

Védő kapcsolókészülékekben, így teljesítménykapcsolókban, motorvédő kapcsolókban vagy vezetékvédő kapcsolókban, általában önműködő kapcsolókban kívánatos a fellépő túlterhelési áramok, elsősorban rövidzárási áramok gyors észlelése, a lehető legkisebb értékre való korlátozása, és végül lekapcsolása. A lényegében mechanikai önműködő kapcsolókban, például teljesítménykapcsolókban úgynevezett gyorskioldókat alkalmaznak, amelyekben egyrészt a mágneskor optimálisan van kialakítva, másrészt egy mágneshorgony, gyakran egy merülőhorgony az érintkezőrendszert gyorsan és erőteljesen lecsapja. A gyakorlatban ennek ellenére sem értek el körülbelül egy ezredmásodpercnél (ms) rövidebb érintkezőnyitási időket. A rövidzárási áram itt az érintkező nyitásáig akadálytalanul növekszik. Csak az érintkező nyitása után keletkezik egy ív, amelyet gyorsan egy ívoltókamrába vezetnek, és amely az ívoltó lemezeken az ív felosztásakor lehűl. Az ekkor fellépő nagy ívfeszültségek a rövidzárási áramot korlátozzák, és végül lekapcsolják.In protective switching devices, such as power switches, motor circuit breakers or circuit breakers, generally automatic switches, it is desirable to quickly detect, limit and eventually shut off the overload currents, in particular the short-circuiting currents. In the case of essentially mechanical automatic switches, such as power switches, so-called quick release devices are used, in which on the one hand the magnet is optimally designed and on the other hand a magnetic anchor, often a submersible anchor, rapidly and forcefully hits the contact system. In practice, however, contact opening times of less than one millisecond (ms) have not been achieved. Here, the short-circuit current increases unhindered until the contact opens. It is only after opening the contact that an arc is formed, which is quickly introduced into an arc chamber and cools down on the arch plates as the arc is divided. The high arc voltages that occur then limit the short-circuit current and eventually shut it off.

Az ismert önműködő kapcsolókban 6 kA prospektív rövidzárási áram, cos fi = 0,6 és pszi = 60° esetén alig lehet az alábbinál kisebb áramidő értékeket elérni:In the known automatic switches, a current short-circuit current of 6 kA, cos fi = 0.6 and psi = 60 °, can hardly be achieved below:

4000 A kapcsolási áram, emelkedési idő a csúcsértékig 4 ms, és az áram négyzetének az idő szerinti integrálja 30000 A2s.4000 The switching current, the rise time to the peak is 4 ms, and the time integral of the square of the current is 30000 A 2 s.

Már javasolták félvezetők alkalmazását az áramkorlátozásra védő kapcsolókészülékekben. Ezt a gyakorlatban különböző jellegű adottságok nehezítették vagy megakadályozták:The use of semiconductors for current limiting switching devices has already been suggested. In practice, this has been made difficult or prevented by various conditions:

- a félvezető elemeknek általában nem elégséges az áramkorlátozó hatása és túl kicsi a megengedett energiafelvétele,- semiconductor elements generally have insufficient current limiting properties and too low a power consumption,

- a félvezető elemek áteresztőirányú ellenállás normális üzemben, 16 A esetén 10 mohm,- semiconductor elements with a resistance of 10 A at 16 A in normal operation,

- a félvezető elemeknek ezenkívül általában túl kicsi a feszültségállósága.- in addition, the semiconductor elements are generally too low in voltage.

Találmányunk célja olyan áramkorlátozó kifejlesztése legalább egy vezérelhető félvezetőt tartalmazó félvezető elemből, amelyben a félvezetős kapcsolások eddig szokásos hátrányai műszakilag használható mértékre csökkennek.It is an object of the present invention to provide a current limiter from a semiconductor element comprising at least one controllable semiconductor in which the conventional drawbacks of semiconductor circuits are reduced to a technically feasible extent.

Ezt a feladatot a találmány értelmében úgy oldjuk meg, hogy az áramkorlátozóban lévő félvezető elem legalább egy vezérelhető félvezetőt tartalmaz, amelynek van elektronforrása (source) (a továbbiakban forrás), elektronnyelője (drain) (a továbbiakban nyelő) és az elektronáramot vezérlő vezérlőelektródja (gate) . A vezérelhető félvezető jelleggörbéi olyanok, mint egy térvezérlésű tranzisztoré (FET). Adott esetben váltakozó feszültség esetén két térvezérlésű tranzisztor anti-sorosan van kapcsolva. A találmány értelmében a félvezető elem vezérléséhez szükséges vezérlőfeszültséget a félvezető elemen átfolyó terhelő áram egy részéből nyerjük. A vezérlőfeszültség nyerhető a félvezető elemen bekövetkező feszültségesésnek legalább egy részéből is. A vezérlőfeszültség előállítható a két módszer kombinálása útján is .According to the present invention, this object is solved by the semiconductor element in the current limiter comprising at least one controllable semiconductor which has a source, a drain, and a gate for controlling the current. ). Controllable semiconductor characteristics are similar to those of a FET. Optionally, in the case of alternating voltage, two field-controlled transistors are connected in series. According to the invention, the control voltage required for controlling the semiconductor element is obtained from a portion of the load current flowing through the semiconductor element. The control voltage can also be obtained from at least a portion of the voltage drop across the semiconductor element. The control voltage can also be generated by combining the two methods.

A feszültségesésből való kivezérlésre szolgáló eszköz lehet a félvezető nyelőjére és vezérlőelektródjára csatlakoztatott kivezérlő kapcsolás. A terhelő áramból való kivezérlésre alkalmas eszköz a terhelő áramban lévő áram-feszültség átalakító.The means for controlling a voltage drop may be a control circuit connected to the sink and control electrode of the semiconductor. A device for controlling the load current is a current-to-voltage converter in the load current.

A kivezérlő kapcsolás egyenfeszültség esetén a legegyszerűbb esetben egy ellenállásból állhat, amely a térvezérlésű tranzisztor nyelő-csatlakozója és vezérlőelektród-csatlakozója közé van csatlakoztatva. A kivezérlő kapcsolás váltakozó feszültség esetén a legegyszerűbb esetben úgy építhető fel, hogy két anti-sorosan kapcsolt térvezérlésű tranzisztor nyelőcsatlakozói egy-egy egyenirányító elemen és egy ellenálláson át vannak a vezérlőelektród-csatlakozókkal összekötve. Az ilyen kapcsolás n-csatornával rendelkező, növekményes üzemmódú térvezérlésű tranzisztorokkal, tehát önzáró térvezérlésű tranzisztorokkal kapcsolatosan felfutási kapcsolásként alkalmas, amely az áramkorlátozó számára lehetővé teszi az üzemi állapotban történő felfutást. Ilyen felfutási kapcsolásra van szükség akkor, ha n-csatornával rendelkező, önvezető térvezérlésű tranzisztorokat, tehát kiürítéses üzemmódú térvezérlésű tranzisztorokat alkalmazunk. Különösen alkalmasak a kiürítéses üzemmódú fém-oxid térvezérlésű tranzisztorok (MOSFET-ek).In the case of dc voltage, the output control circuit may, in the simplest case, consist of a resistor connected between the sink connector of the field-effect transistor and the control electrode connector. In the simplest case, the output control circuit for alternating voltage can be constructed by connecting the sink terminals of two anti-series field-effect transistors to a rectifier element and a resistor to the control electrode connectors. Such a circuit is suitable as an overclocking circuit for n-channel incremental field-effect transistors, i.e., self-locking field-effect transistors, which allow the current limiter to run in operating state. Such an overclocking is required when using n-channel, self-conducting field-effect transistors, i.e., field-effect field-effect transistors. Metal-oxide field-effect transistors (MOSFETs) in emptying mode are particularly suitable.

Kivezérlő kapcsolásként egyenfeszültség esetén konstans áramforrás is alkalmas, amely a nyelő-csatlakozó és a vezérlőelektród-csatlakozó közé van csatlakoztatva. A kivezérlő kapcsolás váltakozó feszültség esetén előnyös módon úgy építhető fel, hogy két anti-sorosan kapcsolt térvezérlésű tranzisztor nyelő-csatlakozói egy-egy egyenirányító elemen és egy konstans áramforráson át vannak a vezérlóelektród-csatlakozókkal összekötve.As a control circuit for a DC voltage, a constant source of power is also provided, which is connected between the sink connector and the control electrode connector. Advantageously, the actuator circuitry in the case of ac voltage is configured such that the sink connectors of two anti-serially switched field-effect transistors are connected to the control electrode terminals via a rectifier element and a constant current source.

Áram-feszültség átalakítóként terhelő áramból való kivezérléshez elsősorban egy transzformátor alkalmas, amelynek a szekunder tekercsére egy mindkét polaritásirányban feszültséghatároló elem, elsősorban két anti-sorosan kapcsolt Zener-dióda van csatlakoztatva, amelyeknek a kimenetei egyenirányító kapcsoláson át vannak a vezérlóelektródcsatlakozókkal összekötve. Anti-sorosan kapcsolt Zener-diódán itt összefoglalóan minden olyan elemet értünk, amelynek a hatása olyan, mint egy feszültséghatároló Zener-diódáé. Váltakozó feszültség esetén egy olyan diagram első és harmadik negyedében lévő jelleggörbéket határoljuk a kívánt nyelő/forrás áramra, amelynek az ordinátatengelyén a nyelő/forrás áram, az abszcisszatengelyén a nyelő/forrás feszültség van felvéve.For the purpose of controlling the current from a load which is used as a current converter, a transformer is used, the secondary winding of which comprises a voltage limiting element in both polarities, in particular two anti-series Zener diodes whose outputs are connected via rectifier circuits. By anti-serial Zener diode, we mean here all elements having the same effect as a voltage limiting Zener diode. In the case of alternating voltage, the curves in the first and third quarters of a diagram are delimited to the desired sink / source current, the ordinate axis of which is the sink / source current, and the abscissa is the sink / source voltage.

Két antisorosan kapcsolt térvezérlésű tranzisztor közötti transzformátornak, mint induktivitásnak az alkalmazása rövidzárási áram korlátozására egy korábbi időpontú saját európai szabadalmi bejelentés tárgya (Aktajel 92 116 358.0, 4. ábra, 7. ábra). Itt a transzformátor ugyanakkor egy kívülről ráadandó vezérlőfeszültség bekötésére szolgál.The use of a transformer between two antistorically coupled field-effect transistors as an inductor for limiting short-circuit current is the subject of a prior European patent application (Akta Sign 92 116 358.0, Figure 4, Figure 7). Here, however, the transformer serves to connect a control voltage to be supplied externally.

Az áram-feszültség átalakítóként kialakított transzformátort tartalmazó áramkorlátozóban a kivezérlő feszültséget a terhelő áramból, tehát belülről nyerjük. További előnyként jelentkezik, hogy a terhelő áramot kis menetszámú, kis ohmos ellenállású primer tekercsben lehet vezetni, és hogy a szekunder tekercset sok menettel, nagy ohmos ellenállásúra lehet kialakítani, hogy a terhelő áramból feszültséget származtassunk a kivezérléshez. A feszültségkorlátozó elem itt biztosítja, hogy a nyelő/forrás áram kis veszteséggel a vezérlőelektród-forrás feszültség megfelelő paraméterével rendelkező görbéjén legyen korlátozva.In a current limiter comprising a transformer designed as a current to voltage converter, the output voltage is obtained from the load current, i.e., from within. A further advantage is that the load current can be conducted in a low-speed, low-ohm-resistance primary coil, and that the secondary coil can be formed with many turns, high-ohmic resistance, to derive a voltage from the load current for output control. The voltage limiting element here ensures that the sink / source current is limited to a small loss on the control electrode source voltage curve with the appropriate parameter.

A transzformátor szekunder tekercsére egyenirányító kapcsolás van csatlakoztatva, és a vezérlőfeszültség számára az egyenfeszültségű potenciálpontok közé egy kondenzátor van bekapcsolva. Az egyenfeszültségű potenciálpontok egyrészt a térvezérlésű tranzisztorok vezérlőelektród-csatlakozóival, másrészt egy középmegcsapoláson át a primer tekerccsel vannak összekötve. A kondenzátort adott esetben a térvezérlésű tranzisztor vezérlőelektród/forrás kapacitása képezheti, ha ez eléggé nagy. Feszültségkorlátozó elemek alkalmazásakor ezek előnyös módon hídkapcsolásban lévő Zener-diódák, amelyeknek az egyenfeszültségű kimenetei a vezérlőelektródokkal vannak összekötve.A rectifier circuit is connected to the secondary winding of the transformer and a capacitor is connected between the dc potential points for the control voltage. The DC potential points are connected, on the one hand, to the control electrode terminals of the field-effect transistors and, on the other hand, to the primary winding through a center tap. The capacitor may optionally be formed by the field electrode / electrode source of the transistor if it is large enough. When using voltage limiting elements, these are preferably bridge-switched Zener diodes, the dc voltage outputs of which are connected to the control electrodes.

Az egyenirányító kapcsolás előnyös módon feszültségsokszorozó kapcsolásként van kialakítva.The rectifier circuit is preferably configured as a voltage multiplier circuit.

Végül az áram-feszültség átalakító kialakítható vibrátorként, ami után feszültségsokszorozó van kapcsolva. Ezzel transzformátor nélkül nyerhető a vezérlőfeszültség a terhelő áramból.Finally, the current-to-voltage converter can be configured as a vibrator, followed by a voltage multiplier. This allows the control voltage to be obtained from the load current without a transformer.

A találmány szerinti megoldások és azok előnyei tovább fokozhatok, ha a térvezérlésű tranzisztorok szilíciumkarbidból (SiC) készülnek. Ekkor a szilíciumkarbid térvezérlésű tranzisztor önmagukban ismert előnyei és az egyik szabadalmi igénypont szerinti áramkorlátozó előnyei kölcsönösen támogatják egymást.The present invention and its advantages can be further enhanced by the field-controlled transistors made of silicon carbide (SiC). The self-known advantages of the silicon carbide field-effect transistor and the current-limiting advantages of one of the claims are mutually supportive.

Az áramkorlátozás a feszültségesésből vagy a terhelő áramból történő kivezérlésre szolgáló eszközökkel általában olyan kapcsolással valósítható meg, amelyben a vezérlőelektródcsatlakozók és a forrás-csatlakozó, illetőleg a két forráscsatlakozó összeköttetése közé áramkorlátozó Zener-diódaként működő elem van bekapcsolva, amely úgy van méretezve, hogy a félvezető, illetőleg a félvezetők vezérlőelektród feszültsége olyan értékre van beállítva, amelyen a túlterhelési áram kívánt korlátozása beáll.Current limitation is achieved by means of means for controlling a voltage drop or a load current, in which the element acting as a current limiting Zener diode is connected between the control electrode terminals and the source terminal or the two source terminal terminals, dimensioned so that , respectively, the semiconductor control electrode voltage is set to the value at which the desired overload current limitation is set.

A kivezérlő feszültség belső előállítása mellett a félvezető elemen járulékosan van egy kivezérlő készülék külső kivezérléshez. Ekkor kívülről helyesbítő vezérlőfeszültségeket lehet bevezetni. Lehetséges továbbá kívülről történő kivezérléssel egy előirányzott bemeneti jel fellépésekor a félvezető elemet lezáró feszültséget előállítani. Az ilyen áramkorlátozó ekkor kikapcsolóként működik. Ilyen áramkorlátozót általában olyan félvezetőkből lehet felépíteni, amelyek a vázolt speciális tulajdonságokkal rendelkeznek. Az áramkorlátozó kivitelezhető egy chipen integrált kapcsolásként, vagy diszkrét elemekkel, vagy lehet vegyes felépítésű.In addition to generating the output voltage internally, the semiconductor element has an additional output device for external output control. In this case, rectifying control voltages can be introduced from the outside. It is also possible to produce a voltage terminating the semiconductor element by external control when a target input signal occurs. Such a current limiter then acts as a circuit breaker. Such a current limiter can usually be constructed of semiconductors with the specific features outlined. The current limiter can be implemented on a chip as an integrated circuit, either with discrete elements or with a mixed design.

Bizonyos alkalmazási esetekben előnyös lehet a félvezető elemmel sorosan legalább egy mechanikus kapcsolóérintkezőt elrendezni. Ebben az esetben elegendő egy viszonylag egyszerű kapcsolóérintkező külön ívoltóelemek nélkül, mivel az áram növekedését az áramkorlátozó korlátozza. Másrészt a kapcsolóérintkező nyitott állapotban védi az áramkorlátozót a tartós túlterhelés ellen. Ez az együttműködés előnyös konstrukciókat tesz lehetővé.In some applications it may be advantageous to arrange at least one mechanical switch contact in series with the semiconductor element. In this case, a relatively simple switch contact without separate arcing elements is sufficient, since the current limitation is limited by the current limiter. On the other hand, the switch contact, when open, protects the current limiter against permanent overload. This collaboration allows for beneficial constructions.

Önműködő kapcsolóként kialakított védőkapcsoló két antisorosan elhelyezett térvezérlésű tranzisztorral és egy mechanikai kapcsolóérintkezővel önmagában ismert (PCT/EP 92/02678). Ebben a régebbi, teljesítménykapcsolóként kialakított védőkapcsolóban jelfogókból és kapcsolóérintkezőkből álló egység párhuzamosan van kapcsolva két anti-sorosan összekötött térvezérlésű tranzisztorral. A kapcsolóérintkezők ott is sorban vannak a térvezérlésű tranzisztorok összekapcsolásával. A félvezető elem ellenállása azonban meghatározott vezérlőfeszültségen kis értékű, a munkaelektródokon lévő feszültség növekedésével a belső ellenállás ugrásszerűen emelkedik, úgyhogy a jelfogó kioldója feszültséget kap, és a lekapcsolási folyamatot be tudja indítani.The circuit breaker, designed as an automatic switch, is known per se with two antistatic field-effect transistors and a mechanical switch contact (PCT / EP 92/02678). In this older circuit breaker, designed as a power switch, a unit consisting of relays and switch contacts is connected in parallel to two anti-serially connected field-effect transistors. The switch contacts are also connected in series by connecting the field-controlled transistors. However, the resistance of the semiconductor element at a given control voltage is small, and as the voltage on the working electrodes increases, the internal resistance increases by leaps and bounds so that the relay trigger is energized and can start the shutdown process.

A sorosan elrendezett mechanikai kapcsolóérintkezőt tartalmazó áramkorlátozó működési módja ettől alapvetően különbözik. A kapcsolóérintkező közvetlenül vagy egy erőtárolón át közvetve kapcsolódó összeköttetésben lehet egy mágnesrendszerrel, amely az áramkorlátozótól függően nyitja a kapcsolóérintkezőt.The mode of operation of the current limiter, which includes a serially arranged mechanical switch contact, is fundamentally different. The switch contact may be connected directly or indirectly via a power storage device to a magnetic system which, depending on the current limiter, opens the switch contact.

A félvezető elem és a kapcsolóérintkező számára szolgáló mágnesrendszer különösen kedvező együttműködése érhető el azzal a felépítéssel, amelyben a mágnesrendszernek van egy, a szekunder tekercshez képest viszonylag kis ohmos ellenállású primer tekercse, és egyrészt a vezérlőfeszültségnek a terhelő áramból való előállítására szolgáló transzformátort képezi, másrészt a mágnesrendszer egyidejűleg a gerjesztőtekercset képezi ahhoz a mágnesrendszerhez, amelynek a horgonya működési kapcsolatban van a kapcsolóérintkezővel. így a szerkezeti elemeket kombinált elrendezésben többféleképpen használjuk. A horgony légrése áthidalható egy segédjárommal. így az áram-feszültség átalakítóhoz jól zárt mágneskört kapunk. A segédjárom úgy van méretezve, hogy már viszonylag kis áramoknál mágneses telítésbe megy. Ez a gyakorlatban nem befolyásolja hátrányosan sem a horgony funkcióját, sem az áram-feszültség átalakítóhoz szolgál mágneskor funkcióját.Particularly advantageous cooperation between the semiconductor element and the magnet system for the switch contact is achieved by the structure in which the magnet system has a primary coil with a relatively low ohmic resistance compared to the secondary winding and transforms the transformer to generate the control voltage from the load current. the magnet system simultaneously forms the excitation coil for the magnet system, the anchor of which is operatively connected to the switch contact. Thus, the structural elements are used in various ways in a combination arrangement. The anchor air gap can be bridged with an auxiliary lip. This provides a well-closed magnet circuit for the current-to-voltage converter. My auxiliary yoke is sized to go into magnetic saturation at relatively low currents. In practice, this does not adversely affect either the function of the anchor or the function of the current-to-voltage converter magnet.

Evégett a munkalégrés is át van hidalva egy segédjárommal, amely úgy van méretezve, hogy mágneses telítésbe megy már olyan áramoknál, amelyek a mágneshorgony kívánt működésbelépési áramánál kisebbek.To this end, the working gap is also bridged by an auxiliary sleeve, which is sized to undergo magnetic saturation at currents smaller than the desired actuation current of the magnetic anchor.

A félvezető elem alkalmazható általában egy önműködő kapcsolóban, így például teljesítménykapcsolóban, vezetékvédő kapcsolóban vagy motorvédő kapcsolóban vagy más védőberendezésekben mint áramkorlátozó rész, ami úgynevezett limiter funkcióját látja el. Érthető módon a félvezető elem és a mechanikai kapcsolóérintkező különálló kapcsolóberendezések részét képezheti.The semiconductor element can generally be used in an automatic switch, such as a power switch, a circuit breaker or a motor circuit breaker, or other protective devices as a current limiting part which serves the so-called limiter function. It will be appreciated that the semiconductor element and the mechanical switch contact may form part of separate switching devices.

Találmányunkat annak példaképpeni kiviteli alakjai kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül azThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

1. ábra az áramkorlátozó első, egyszerűsített kiviteli alakja, amelyben a kivezérlést, illetőleg a feszültségesést a félvezető elemen állítjuk elő, aFig. 1 is a first simplified embodiment of a current limiter in which the output control or voltage drop is produced on a semiconductor element;

2. ábra egy áramkorlátozó, amelynek a vezérlőfeszültségét a terhelő áramból állítjuk elő, aFig. 2 is a current limiter whose control voltage is generated from the load current, a

3. ábra egy áramkorlátozó, amelynek a vezérlőfeszültségét a félvezető elemen bekövetkező feszültségesésből állítjuk elő, aFig. 3 is a current limiter whose control voltage is derived from a voltage drop across a semiconductor element;

4. ábra egy áramkorlátozó, amelynek a vezérlőfeszültségét a terhelő áramból és a félvezető elemen bekövetkező feszültségesésből állítjuk elő, azFig. 4 is a current limiter whose control voltage is generated from the load current and voltage drop across the semiconductor element;

5. ábra az áramkorlátozó kétféle továbbfejlesztése, amelyben két anti-sorosan összekötött térvezérlésű tranzisztor közötti áram-feszültség átalakítóval a vezérlőfeszültséget a terhelő áramból különösen előnyös módon állítjuk elő, továbbá az áramkorlátozóval sorba kapcsolva egy kapcsolóérintkezőt alkalmazunk, aFig. 5 is a further development of the current limiter, in which the control voltage is provided from the load current by a current-to-voltage converter between two anti-serially connected field-effect transistors, and a switch contact is applied in series with the current limiter;

6. ábra egy áramkorlátozó kapcsolóérintkezővel, amelyben az áram-feszültség átalakító szekunder oldalán feszültséghatároló elemekként anti-sorosan kapcsolt Zener-diódák vannak hídkapcsolásban elrendezve; az egyenfeszültségű potenciálpontok közé egy kondenzátor van bekapcsolva a szekunder oldalon lévő vezérlőfeszültség számára; ezzel itt feleslegessé válik a primeroldali feszültségkorlátozó elem , aFig. 6 with a current limiting switch contact in which Zener diodes are connected in a bridge circuit as voltage limiting elements on the secondary side of the current-to-voltage converter; a capacitor is applied between the DC potential points for the control voltage on the secondary side; this eliminates the need for a primary voltage limiting element, a

7. ábra feszültségsokszorozó kapcsolás alkalmazása a 6. ábra szerinti áramkorlátozóban, vázlatosan ábrázolva, aFIG. 7 is a schematic representation of the application of a voltage multiplier circuit in the current limiter of FIG.

8. ábra az áramkorlátozó egy másik kiviteli alakja terhelő áramból való kivezérlésre, ami szerint az áram-feszültség átalakító vibrátorként van kialakítva, amely után feszültségsokszorozó van kapcsolva, aFig. 8 is another embodiment of a current limiter for controlling current from a load current, wherein the current-to-voltage converter is configured as a vibrator followed by a voltage multiplier;

9. ábra a vezérlőfeszültség terhelő áramból történő előállításának elve az 5. ábrával megegyező ábrázolásmódban, aFig. 9 shows the principle of generating the control voltage from the load current in the same way as Fig. 5,

10. ábra egy további alapelv az 5. ábrával megegyező ábrázolásmódban, amely alapelv szerint a vezérlőfeszültség előállítása áram-feszültség átalakító alkalmazásakor fel van osztva segédfeszültség szekunderoldali előállítására és feszültség előállítására a vezérlőelektródok számára, aFIG. 10 is a further principle in the same manner as that of FIG. 5, wherein the generation of control voltage when using a current-to-voltage converter is divided into the generation of auxiliary voltage and the generation of voltage for the control electrodes;

11. ábra járulékos külső kivezérlés megvalósítása a 10. ábrával megegyező ábrázolásmódban, aFIG. 11 is a view showing an additional external output control in the same manner as FIG. 10, a

12. ábra járulékos külső kivezérléshez szolgáló, 11. ábra szerinti vezénylőelem egy másik kiviteli alakja, aFigure 12 is a further embodiment of the control member of Figure 11 for auxiliary external outlet,

13. ábra az áramkorlátozó továbbfejlesztett kiviteli alakja, amelyben áram-feszültség átalakítóként egy transzformátor a kapcsolóérintkező működtetésére szolgáló mágnesrendszerrel van kombinálva, aFig. 13 is an improved embodiment of a current limiter in which a transformer is combined with a magnet system for actuating the switch contact as a current-to-voltage converter;

14. ábra felül egy n-csatornával rendelkező, önzáró térvezérlésű tranzisztor részletes jelképes ábrázolása, és alatta a jelen szabadalmi bejelentésben alkalmazott rövidített jelképes ábrázolás, aFig. 14 is a detailed symbolic representation of a self-closing field-effect transistor having an n-channel, and below the abbreviated symbolic representation used in this application,

15. ábra az áramkorlátozó működési módját szemléltető diagram, aFig. 15 is a diagram illustrating the operation of the current limiter; a

16. ábra mágnesrendszer az áramkorlátozóhoz, amely mágnesrendszerben a munkalégrés segédjárommal van áthidalva, amely úgy van méretezve, hogy mágneses telítésbe megy már olyan áramoknál, amelyek a mágneshorgony kívánt működésbelépési áramánál kisebbek.Fig. 16 is a magnet system for the current limiter, which in the magnet system is bridged by the auxiliary pin of the working gap, dimensioned so as to undergo magnetic saturation at currents smaller than the desired actuation current of the magnetic anchor.

Az 1. ábra szerinti 1 félvezető elem az adott kiviteli alakban 3 térvezérlésű tranzisztorokkal (FET) működik. Az ábrázolt kiviteli alakban a 3 térvezérlésű tranzisztorok a 14.The semiconductor element 1 of Fig. 1, in this embodiment, operates with FETs 3. In the illustrated embodiment, the field-effect transistors 3 are shown in FIG.

ábra felső részén lévő ábrázolás szerint növekményes üzemmódú (enhancement) térvezérlésű tranzisztorok lehetnek, amelyek önzáróak és például van egy n-csatornájuk. A 14. ábra alsó részén az itt használt rövidített jelképes ábrázolás látható. Az 1. ábrán váltakozó feszültségű áramkorlátozó látható, amely két kapcsolandó polaritás esetén két anti-sorosan kapcsolt 3 térvezérlésű tranzisztorral működik. A félvezető elem, illetőleg a térvezérlésű tranzisztorok kivezérléséhez a szükségesAs illustrated in the upper part of FIG. 6A, they may be field-effect transistors with enhancement mode which are self-closing and have, for example, an n-channel. The lower part of Figure 14 is an abbreviated symbolic representation used herein. Fig. 1 illustrates an alternating current limiter, which operates with two anti-serially connected field-effect transistors for two polarities to be connected. It is needed to control the semiconductor element or the field-effect transistors

- 11 vezérlőfeszültséget a feszültségesésből úgy állítjuk elő, hogy a térvezérlésű tranzisztorra, mindig annak 7 nyelő-csatlakozójára egy 4 egyenirányító elemből, például egy diódából és egy 5 ellenállásból álló soros kapcsolás van csatlakoztatva, amely másrészt a 3 térvezérlésű tranzisztor 6 vezérlőelektródcsatlakozójával van összekötve. Váltakozó feszültség és két anti-sorosan kapcsolt térvezérlésű tranzisztor esetén tehát a 7 nyelő-csatlakozókon mindenkor egy 4 egyenirányító elemen és egy 5 ellenálláson át összeköttetés jön létre a 6 vezérlőelektródcsatlakozókhoz. A 3 térvezérlésű tranzisztorok 8 forráscsatlakozói egymással vannak összekötve.The control voltage 11 is generated from the voltage drop by a series connection of a rectifier element 4, such as a diode and a resistor 5, which is connected to the control electrode connector 6 of the field-effect transistor 3. Thus, in the case of alternating voltage and two anti-series field-effect transistors, a connection to the control electrode connectors 6 is provided at each of the socket connectors 7 via a rectifier element 4 and a resistor 5. The source terminals 8 of the field-effect transistors 3 are interconnected.

Ha csak egy potenciált kell kapcsolni, akkor elegendő - az 1. ábra alapján - a felső vagy alsó 3 térvezérlésű tranzisztort összekötni a hozzárendelt 4 egyenirányító elemmel és az 5 ellenállással. A 8 forrás-csatlakozót ekkor a földre lehet kötni.If only one potential is to be connected, it is sufficient, as shown in Figure 1, to connect the upper or lower field-effect transistor 3 to the associated rectifier element 4 and the resistor 5. The 8 source plugs can then be grounded.

Az 1. ábra szerinti kiviteli alakban, amelyben két antisorosan kötött 3 térvezérlésű tranzisztor van, 9 feszültségkorlátozó elemként egyrészt a 6 vezérlőelektródcsatlakozók, másrészt az antisorosan kötött 3 térvezérlésű tranzisztorok 8 forrás-csatlakozóinak 10 összekötése között egyIn the embodiment of Fig. 1, which has two antistatic-connected field-effect transistors 3, a voltage limiting element 9 is connected between the control electrode terminals 6 and the source-terminals 10 of the antistatic field-effect transistors 3.

Zener-dióda van beiktatva. A 10 összekötés vezeti a terhelő áramot.A Zener diode is installed. The connection 10 conducts the load current.

Az antisorosan kötött 3 térvezérlésű tranzisztorok vezérlőelektród feszültségét tehát a 4 egyenirányító elemeken át és az 5 ellenálláson át nyerjük. A 9 feszültségkorlátozó elem korlátozza a vezérlőelektród feszültséget és ezzel az átfolyó maximális rövidzárási áramot.The control electrode voltage of the anti-spatially connected field-effect transistors 3 is thus obtained through the rectifier elements 4 and the resistor 5. The voltage limiting element 9 limits the control electrode voltage and thus the maximum short-circuit current flowing through.

A 2. ábra szemlélteti, hogyan nyerjük az Ug vezérlőfeszültséget, mint az I terhelő áram függvényét: Ug = f(I). A 3. ábra azt szemlélteti, hogy az Us vezérlőfeszültség a félvezető elemen bekövetkező U feszültségesés függvényeként elérhető: Ug = f(U). A 4. ábra azt szemlélteti, hogyan lehet az Us vezérlőfeszültséget a terhelő áram függvényeként és a félvezető elemen bekövetkező feszültségesés függvényeként nyerni: Ug = f (I) és Ug = f (U) .Figure 2 illustrates how to obtain the control voltage U g as a function of the load current I: U g = f (I). Figure 3 illustrates that the control voltage Us is obtained as a function of the voltage drop U on the semiconductor element: U g = f (U). Figure 4 illustrates how to obtain the control voltage Us as a function of the load current and the voltage drop across the semiconductor element: U g = f (I) and U g = f (U).

Az 5. ábra szerinti továbbfejlesztésben az áramkorlátozóval sorba van kapcsolva egy mechanikai 2 kapcsolóérintkező. Az áramkorlátozó két antisorosan kötött térvezérlésű tranzisztorral működik, amelyek forrás-csatlakozóikkal egy 11 áram-feszültség átalakítón át, annak 12 primer tekercsén át össze vannak kötve egymással. Itt lényeges továbbá, hogy a 11 áram-feszültség átalakítóhoz annak szekunder oldalán, illetőleg annak 13 szekunder tekercsén egy mindkét polaritásirányban feszültségkorlátozó 14 elem, elsősorban két antisorosan kapcsolt 15 Zener-dióda van csatlakoztatva. A szekunder oldalon csatlakoztatott 15 Zener-diódák a feszültséget a szekunder oldalon korlátozzák. Ezáltal a primer oldalon a 11 áramfeszültség átalakító áttétele következtében csak néhány tíz millivolt feszültségesés lép fel. A primer oldalon a 3 térvezérlésű tranzisztorokon folyó terhelő áramot így a szekunderoldali feszültségnek az áram-feszültség átalakítóval megvalósított kisveszteségű korlátozása korlátozza. Ez a hatás a 3 térvezérlésű tranzisztorok speciális vezérlése révén összhangban van a félvezetőtechnikai korlátozással. Emellett a 11 áram-feszültség átalakító áttétele lehetővé teszi, hogy vezérlőelektród/forrás feszültségként viszonylag nagy feszültséget vezessünk a primer oldalra, ami által az 0Nellenállás csökken. Nagy vezérlőelektród/forrás feszültségek esetén Rg^-et kapunk. A hatást később részletesen taglaljuk a5, a mechanical switch contact 2 is connected in series with the current limiter. The current limiter operates with two anti-spatially connected field-effect transistors, which are connected to each other via a source voltage converter 11 through its primary winding 12. It is further important here that a voltage limiting element 14, in particular two antenna-connected Zener diodes 15, is connected to the current-to-voltage converter 11 on its secondary side and / or its secondary coil 13. The Zener diodes 15 connected to the secondary side limit the voltage on the secondary side. As a result, only a few tens of millivolts of voltage drops occur on the primary side due to the transmission of the current converter 11. The load current on the primary side of the field-effect transistors 3 is thus limited by the low-voltage limitation of the secondary side by the current-to-voltage converter. This effect is in line with the semiconductor limitation due to the special control of the 3-field transistors. In addition, the current-to-voltage converter transmission ratio allows a relatively high voltage to be applied to the primary side as a control electrode / source voltage, thereby reducing the 0N resistance. At high control electrode / source voltages, Rg ^ is obtained. The effect will be discussed in more detail below

15. ábra kapcsán.15.

Az 5. ábra szerinti kiviteli alakban a 11 áram-feszültség átalakító a szekunder oldalára csatlakozik továbbá egy 16 egyenirányító kapcsolás, amely egyrészt a 3 térvezérlésű tranzisztorok 6 vezérlőelektród-csatlakozóira, másrészt a 12 primer tekercs 18 középmegcsapolásához csatlakozik. Ebben a kiviteli alakban a 19 kondenzátor tároló kondenzátorként két funkciót lát el: egyrészt elválasztja a vezérlőfeszültség számára a 17 egyenfeszültségű potenciálpontokat, másrészt biztosítja, hogy az antisorosan kötött 3 térvezérlésű tranzisztorokat tartalmazó 1 félvezető elem áram-feszültség jelleggörbe-mezőjében ne legyen mindig szükség a felfutásra az ON-ellenálláshoz a vezérlőelektród/forrás feszültség paraméterfüggő jelleggörbéi között az első és a harmadik negyedben, hanem váltakozó feszültség esetén is az első és a harmadik között lehessen dolgozni az ON-ellenálláson. Ezt a 15. ábra kapcsán még taglaljuk. Ebben a második funkciójában működik a 19 kondenzátor a 6. ábra szerinti kiviteli alakban. Itt a 16 egyenirányító kapcsolás 17 egyenfeszültségű potenciálpontjai a 19 kondenzátor nélkül is megvannak.In the embodiment of Fig. 5, the current-to-voltage converter 11 is further connected to its secondary side by a rectifier circuit 16 which is connected to the control electrode terminals 6 of the field-effect transistors 3 and to the center tap 18 of the primary winding 12. In this embodiment, the capacitor 19 has two functions as a capacitor storage: it separates the DC potential points 17 for the control voltage and ensures that the semiconductor element 1 containing the antistore-connected field-effect transistors 1 does not always have a current-voltage characteristic for the ON resistor it is possible to work on the ON resistor between the parameter-dependent characteristic curves of the control electrode / source voltage in the first and third quarters or alternatively between the first and third in the case of alternating voltage. This will be discussed in connection with Figure 15. In this second function, the capacitor 19 operates in the embodiment of Figure 6. Here, the DC potential points 17 of the rectifier circuit 16 also exist without the capacitor 19.

Az 5. ábra szerinti áramkorlátozóban a 11 áram-feszültség átalakítót a szokásostól eltérően nem ellenállás zárja le, hanem a feszültségkorlátozó 14 elem 15 Zener-diódái zárják le. A 17 egyenfeszültségű potenciálpontokról vezérlőelektród14 segédfeszültséget veszünk le és az átalakító primer oldalára vezetjük. Ez kiegészíti, illetőleg helyettesíti a segédfeszültség primeroldali előállítását, amit az 1. ábra kapcsán ismertettünk.In the current limiter of FIG. 5, the current-to-voltage converter 11 is not normally closed by a resistor, but by the Zener diodes 15 of the voltage limiting element 14. From the DC potential points 17, auxiliary voltage is applied to the control electrode 14 and applied to the primary side of the converter. This complements or replaces the primary side auxiliary voltage generation described in Figure 1.

A 11 áram-feszültség átalakító szekunder oldalán például kb. 9,1 V Zener-feszültség és a 15 Zener-diódákon lévő kb. 0,9 V fluxusfeszültség esetén az egyik irányban összesen kb. 10 V feszültséget érünk el. Ha tehát a 12 primer tekercsben eléggé nagy áram folyik ahhoz, hogy az induktív ellenállást leküzdje, akkor a primer oldalon a szekunderoldali 10 V feszültség következtében a 11 áram-feszültség átalakító áttételének megfelelő feszültség áll be. Például 1:1000 áttétel esetén tehát a 12 primer tekercsen mindössze 10 mV feszültség lép fel.The secondary side of the current-to-voltage converter 11, for example, has an approx. 9.1 V Zener voltage and approx. At a flux voltage of 0.9 V, one direction in total is approx. A voltage of 10 V is achieved. Thus, if the current in the primary coil 12 is high enough to overcome the inductive resistance, the voltage on the primary side is the same as that of the current converter 11 due to the secondary voltage 10 V. For example, in the case of a 1: 1000 transmission, the primary coil 12 only has a voltage of 10 mV.

Az 5. ábra szerinti kapcsolás a részleteiben a következőképpen működik:The circuit according to Figure 5 works in detail as follows:

Ha az önműködő kapcsoló 20 és 21 csatlakozókapcsán például egy bekapcsolt fogyasztó miatt feszültség lép fel, akkor a 4 egyenirányító elemeken, illetőleg diódákon a váltakozó feszültség polaritása szerinti áram folyik, és az 5 ellenálláson bekövetkező feszültségesés következtében a 20 csatlakozókapocsnál lévő pozitív kapocsfeszültség miatt a 6 vezérlőelektród-csatlakozókon lecsökkent pozitív potenciál van, úgyhogy a 3 térvezérlésű tranzisztorokra nyitó vezérlőelektród/forrás feszültség jut, és a nyelő/forrás szakaszok ON állapotba kerülnek. A 11 áramfeszültség átalakító 12 primer tekercsén átfolyó áram a nagy ohmos ellenállású szekunder tekercsen feszültséget létesít, amely a felső vagy az alsó 15 Zener-dióda Zener-feszültségének elérésekor a Zener-feszültségnek és a másik Zener-dióda fluxusfeszültségének az összegére van korlátozva, mégpedig a váltakozó feszültséghez hozzárendelt mindkét áramfolyási irányban. A 13 szekunder tekercsen ekkor közel négyszögalakú váltakozó feszültség keletkezik, ami egy kétutas egyenirányító kapcsolásban az egyenirányításra szolgáló 22 diódákon át a 19 kondenzátoron mindegyik 15 Zener-dióda Zener-feszültségével megegyező nagyságú egyenfeszültséget létesít. Ezt az egyenfeszültséget a 3 térvezérlésű tranzisztorok vezérlőelektród/forrás szakaszaira vezetjük. Ezzel ezek a tranzisztorok ON-állapotban vannak tartva anélkül, hogy az 5 ellenálláson további feszültségesésre lenne szükség. Más szavakkal: az 5 ellenálláson ekkor már nem folyik áram.If, for example, a voltage is applied to the terminals 20 and 21 of the automatic switch due to a switched-on consumer, the rectifier elements or diodes are supplied with alternating current and due to the voltage drop across the resistor 5, the positive terminal voltage at the terminal 20 the terminals have a reduced positive potential, so that the 3-field transistors receive an opening control electrode / source voltage and the sink / source sections are ON. The current flowing through the primary winding 12 of the current converter 11 generates a voltage across the high-ohmic secondary winding which, upon reaching the Zener voltage of the upper or lower Zener diode 15, is limited to the sum of the Zener voltage and the flux voltage of the other Zener diode. assigned to AC voltage in both directions of current flow. The secondary winding 13 then generates an almost rectangular alternating voltage which, in a two-way rectifier circuit, supplies the same voltage to the Zener voltage of each Zener diode 15 through the diodes 22 for rectifying the capacitors. This DC voltage is applied to the control electrode / source sections of the 3-field transistors. Thus, these transistors are kept in the ON state without any further voltage drop across the resistor 5. In other words, the resistor 5 is no longer flowing.

A 6. ábra szerinti kiviteli alakban feszültségkorlátozó 14 elemként négy 15 Zener-diódából álló hídkapcsolásként van kialakítva. Ebben a kapcsolásban felesleges a 9 feszültségkorlátozó elem a 11 áram-feszültség átalakító primer oldalán. Itt is sorosan van egy 23 kapcsolóérintkező.In the embodiment of Figure 6, the voltage limiting element 14 is designed as a bridge circuit consisting of four Zener diodes 15. In this circuit, the voltage limiting element 9 on the primary side of the current to voltage converter 11 is redundant. Here again, there is a switch contact 23 in series.

A 11 áram-feszültség átalakító 13 szekunder tekercsében a váltakozó feszültség amplitúdói kisebb értékeken tarthatók, ha a feszültségkorlátozó 14 elem után egy 24 feszültségsokszorozó kapcsolás van kapcsolva, ahogyan ez a 7. ábrán látható.In the secondary winding 13 of the current-to-voltage converter 11, the alternating voltage amplitudes can be kept lower if a voltage multiplier circuit 24 is applied after the voltage limiting element 14, as shown in FIG.

A terhelő áramból történő kivezérléshez az áram-feszültség átalakító a 8. ábra szerint kialakítható 39 vibrátorként, amely után 24 feszültségsokszorozó kapcsolás van kapcsolva. A 39 vibrátorra az 55 ellenálláson terhelő áram esetén fellépő feszültség kerül. A feszültségesés korlátozása és a veszteségteljesítmény minimalizálása végett előnyös egy 40 feszültségkorlátozó eszközt alkalmazni. Ebben a kiviteli alakban a 40 feszültségkorlátozó eszközt két antiparallel kapcsolású dióda képezheti, amelyek az 5 ellenálláson bekövetkező feszültségesést a diódák áteresztési ellenállására korlátozzák.For controlling the load current, the current-to-voltage converter may be configured as a vibrator 39, as shown in Figure 8, followed by a voltage multiplier circuit 24. Vibrator 39 is supplied with voltage at current applied to resistor 55. To limit the voltage drop and minimize the power loss, it is advantageous to use a voltage limiting device 40. In this embodiment, the voltage limiting device 40 may be comprised of two anti-parallel diodes which limit the voltage drop across the resistor 5 to the dielectric resistance of the diodes.

A 9. ábrán vázlatosan ábrázoltuk a vezérlőfeszültség előállítását a 3 térvezérlésű tranzisztorok 6 vezérlőelektródcsatlakozói és 8 forrás- csatlakozói között. A vezérlőfeszültség előállítása felosztható egy 25 vezérlőfeszültség-ellátásra a felfutáshoz és egy 26 segédfeszültség-ellátásra, amint ezt részletesen az 5. ábra kapcsán ismertettük.Fig. 9 is a schematic diagram of generating a control voltage between the control electrode terminals 6 and the source terminals 8 of the field-effect transistors 3. The generation of the control voltage can be divided into a control voltage supply 25 for the rise and auxiliary voltage supply 26 as described in detail in FIG.

A 10. ábrán vázlatosan ábrázoltuk egy áramkorlátozó felépítését, amely áramkorlátozó 25 vezérlőfeszültség-ellátást és 26 segédfeszültség-ellátást tartalmaz. A 25 vezérlőfeszültségellátás kivitelezhető felfutási kapcsolásként, úgyhogy a vezérlőfeszültséget munkaüzemben ezután a 26 segédfeszültségellátás veszi át.Fig. 10 schematically illustrates the construction of a current limiter comprising a current limiter control voltage supply 25 and auxiliary voltage supply 26. The control voltage supply 25 can be implemented as an overclocking circuit, so that the control voltage is then taken over by the auxiliary voltage supply 26 during operation.

A félvezető elem járulékos külső kivezérelhetősége végett alkalmazni lehet egy 11. ábra szerinti külső 41 kivezérlő készüléket. A 42 működtető érintkezők zárásakor a vezérlőelektród/forrás feszültség rövidre záródik, úgyhogy egy önzáró térvezérlésű tranzisztor zárási állapotba megy át.To provide additional external control of the semiconductor element, an external control device 41 of FIG. 11 may be used. When the actuating contacts 42 are closed, the control electrode / source voltage is shorted, so that a self-closing field-controlled transistor goes into closing condition.

A külső, 41 kivezérlő készülék a 12. ábra szerint 43 félvezető érintkezőkkel is működhet.The external output control device 41 may operate with semiconductor contacts 43 as shown in FIG.

A 13. ábrán látható egyrészt a 10. ábra szerinti elrendezés előnyös kiviteli alakja, amelyben a 26 segédfeszültség-ellátás feszültségsokszorozó kapcsolásként van kialakítva, másrészt egy továbbfejlesztés, amely szerint a kis ohmos ellenállású primer tekercs egy 27 horgonnyal van működési kapcsolatban, amit a 23 kapcsolóérintkezővel kell egymáshoz kapcsolódó összeköttetésbe hozni. Ez a kivitel különösen olcsó, mivel a 11 áram-feszültség átalakító és a 36 mágnesrendszer, ami a 27 horgonyon át a kapcsolóérintkezőt nyitja, szerkezetileg és működésileg össze van foglalva. Kiegészítőleg kapcsolózár jellegű 38 erőtárolót lehet alkalmazni. A kis ohmos ellenállású, a horgonyt hajtó 12 primer tekercsre itt 13 szekunder tekercsként nagy ohmos ellenállású, nagy menetszámú tekercset lehet felvinni. Itt egy kis, 37 segédjárom (lásd a 16. ábrát) zárhatja a mágneskört a 11 áramfeszültség átalakító funkciójának ellátása végett. Ez a 37 segédjárom előnyös módon úgy van méretezve, hogy már viszonylag kis áramoknál telítésbe megy, úgyhogy a 23 kapcsolóérintkezőre ható 27 horgony funkcióját gyakorlatilag nem befolyásolja. A kis ohmos ellenállású 12 primer tekercs kevés menetből, például kétnégy menetből állhat, és egy kedvező feszültségtartomány a segédfeszültség-ellátáshoz a szekunder oldalon a kívánt feszültségértékig a feszültségsokszorozó kapcsolással emelhető meg. A feszültségsokszorozó kapcsolás a következő elemekből áll: a 28 és 19 kondenzátorokból, valamint a 29 diódákból. A 19 kondenzátorok ugyanakkor szolgáltatják az egyenfeszültséget a 3 térvezérlésű tranzisztorok kivezérléséhez. A 29 diódák az ábrázolt kapcsolásban az egyenirányítást is ellátják.Figure 13 illustrates, on the one hand, the preferred embodiment of the arrangement of Figure 10, in which the auxiliary power supply 26 is configured as a voltage multiplier, and on the other hand, an enhancement wherein the low ohmic resistance coil is operatively coupled to an anchor need to be interconnected. This design is particularly inexpensive since the current-to-voltage converter 11 and the magnet system 36 which open the switch contact via the anchor 27 are structurally and functionally assembled. In addition, a locking force storage 38 may be provided. Here, the low-ohm resistor 12 anchor-driven primary coil 12 can be applied as a secondary coil 13 with a high ohmic resistance high speed coil. Here, a small auxiliary jaw 37 (see FIG. 16) can close the magnet circuit to perform the function of converting the current 11. This auxiliary pin 37 is preferably dimensioned to saturate at relatively low currents so that the function of the anchor 27 acting on the switch contact 23 is practically unaffected. The low-resistance primary winding 12 may consist of a few turns, for example two to four turns, and a favorable voltage range for the auxiliary voltage supply on the secondary side may be raised to the desired voltage value by a voltage multiplier. The voltage multiplier circuit consists of the following elements: capacitors 28 and 19 and diodes 29. The capacitors 19, on the other hand, provide direct voltage for the control of the field-effect transistors 3. The diodes 29 also provide rectification in the circuit shown.

A 13. ábra szerinti 25 vezérlőieszültség-ellátás lehetővé teszi egy fall-back jelleggörbe előállítását. Itt a lényeges elemek a 30 tranzisztor, valamint a 31, 32 és 33 ellenállás. A kapcsolásnak ez a része a következőképpen működik:The control voltage supply 25 of FIG. 13 allows the generation of a fall-back characteristic. The essential elements here are the transistor 30 and the resistors 31, 32 and 33. This part of the circuit works as follows:

Ha az áram megnövekedése következtében - ami például rövidzár esetén lép fel - a 3 térvezérlésű tranzisztorok áramkorlátozó hatása jelentkezik, akkor a 20 és 21 csatlakozókapcson megnő a feszültség. Ez a feszültség a hídkapcsolású egyenirányítón jelenik meg, amelyet a 4 egyenirányító elemként szolgáló diódák és a 3 térvezérlésű tranzisztorok záróréteges diódának is nevezett body-diódái (testdiódái) képeznek. Mint ismeretes, body-diódán a forrás és a nyelő közötti pn-átmenet belső diódahatását értjük, ami jellemzője minden határrétegnek, különösen a fém-oxid térvezérlésű tranzisztoroknak. A body-diódákat a 31 hivatkozási jellel jelöltük. A vázolt hídkapcsolású egyenirányítón megjelenő feszültség a 131 és 133 ellenállásból álló soros kapcsoláson is fellép. Ennek következtében a 133 ellenálláson feszültségesés következik be, ami a 30 tranzisztort vezető állapotba vezérli. A 132 ellenállás nagyságával olyan vezérlőelektród/forrás feszültséget lehet bekapcsolni, amely a 20 és 21 csatlakozókapcson lévő feszültség növekedésével egyre kisebbé válik, és ezzel csökkenti a 3 térvezérlésű tranzisztorokon folyó terhelő áramot. Az ábrázolt kiviteli alak csak az egyik lehetőség arra, hogy a találmány szerinti elvek alapján fall-back jelleggörbét állítsunk elő. Ismeretes, hogy egy műveleti erősítővel minden kívánt jelleggörbét elő lehet állítani.If, as a result of an increase in current, for example in the case of a short circuit, the current limiting effect of the field-effect transistors 3 occurs, the voltage at the terminals 20 and 21 is increased. This voltage appears on the bridge rectifier, which is formed by the diodes serving as the rectifier element 4 and the body diodes (body diodes), also known as the closed-circuit diodes of the field-effect transistors 3. As is known, body diode refers to the internal diode effect of the pn transition between source and sink, which is characteristic of all boundary layers, especially metal oxide field-effect transistors. Body diodes are designated by reference numeral 31. The voltage displayed on the sketched bridge rectifier also occurs on the series circuit consisting of resistors 131 and 133. As a result, a voltage drop occurs at the resistor 133, which drives the transistor 30 into a conductive state. With the size of the resistor 132, a control electrode / source voltage can be applied which decreases with increasing voltage at the terminals 20 and 21, thereby reducing the load current applied to the field-effect transistors 3. The illustrated embodiment is only one way of producing a fall-back curve based on the principles of the invention. It is known that an operation amplifier can produce any desired characteristic curve.

A 14. ábrán felül térvezérlésű tranzisztor részletes teljes ábrázolása, és alatta a jelen szabadalmi leírásban alkalmazott rövidített jelképes ábrázolás látható. Berajzoltuk a nyelő, vezérlőelektród és forrás szokásos rövidítéseit, valamint a nyelő/forrás áram pozitív irányát. A 14. ábrán növekményes üzemmódú térvezérlésű tranzisztor, tehát önzáró térvezérlésű tranzisztor látható, amelynek n-csatornája van. A 14. ábra szerinti ábrázolási mód elsősorban fém-oxid térvezérlésű tranzisztorra (MOSFET) vonatkozik. Magától értetődik, hogy az 1• »Figure 14 is a detailed complete representation of a field-effect transistor, and below is an abbreviated symbolic representation used in this patent. Common abbreviations for sink, control electrode, and source, as well as the positive direction of sink / source current, are drawn. Figure 14 shows an incremental mode transistor, i.e. a self-closing space transistor, which has an n-channel. The representation of Figure 14 is primarily directed to a metal oxide field-effect transistor (MOSFET). It goes without saying that 1 • »

13. ábra szerinti kapcsolásokat más, megfelelő építőelemekkel, elsősorban más térvezérlésű tranzisztorokkal is meg lehet valósítani. így p-csatornás térvezérlésű tranzisztorok alkalmazásakor csak a szokásos polaritásfordítást kell elvégezni. Fontos, hogy megvalósíthatók a 15. ábra szerinti jelleggörbék, vagyis hogy egyenfeszültséghez a feszültségtől függetlenül maximális áram állítható be, és hogy váltakozó feszültséghez ilyen viszonyok állnak fenn két átlósan szemben lévő negyedben.The connections of FIG. 13 may be implemented with other suitable building blocks, in particular with other field-controlled transistors. Thus, when using p-channel field-effect transistors, only the usual polarity reversal is required. It is important that the characteristic curves of FIG. 15 are realized, i.e. that a maximum current can be set for a DC voltage independently of the voltage and that such conditions exist for alternating voltage in two diagonally opposite quarters.

Az itt példaképpen, meghatározott térvezérlésű tranzisztorok kapcsán ábrázolt kapcsolásokat ebben az általános értelemben kell tekinteni.The circuits depicted here by way of example in the case of field-effect transistors are to be understood in this general sense.

A 15. ábra kapcsán ismertetjük az áramkorlátozó működési elveit:The operating principles of the current limiter are illustrated in Figure 15:

A 15. ábrán egy diagram látható, amelyben az ordinátán az lóg nyelő/forrás áram, az abszcisszán az Upg nyelő/forrás feszültség van felvéve. Az itt vázolt jellegű térvezérlésű tranzisztornak, amelyet a 14. ábra kapcsán ismertettünk, eleve egy 32a jelleggörbéje van, ami negatív nyelő/forrás feszültség esetén átmegy a body-dióda 33a jelleggörbéjébe. A vízszintes jelleggörbék nyelő/forrás feszültség paraméter esetén adódnak és megfelelő kapcsolás esetén korlátozzák a nyelő/forrás áramot.Figure 15 is a diagram showing the ordinate as the sink / source current and the abscissa as the Upg sink / source voltage. The field-effect transistor of the kind described herein, which is described with reference to FIG. 14, already has a characteristic curve 32a which, in the case of a negative sink / source voltage, passes through the characteristic curve of the body diode 33a. Horizontal characteristic curves occur at the sink / source voltage parameter and limit sink / source current when properly switched.

Nagy nyelő/forrás feszültségek esetén meredek R0N ON-ellenállást érünk el. A térvezérlésű tranzisztorok antisoros kapcsolásakor váltakozó feszültség esetén szimmetrikus működési módot érünk el az első és a harmadik negyed között, és a body-dióda 33a jelleggörbéje már nem hordoz. Olyan kapcsolással, amely a vázolt módon kapcsolt áram-feszültség átalakítót tartalmazza, a 35 jelleggörbe fölé menő felfutást érünk el, amely az alkalmazott térvezérlésű tranzisztor fizikailag előre adott ON-ellenállásának egyenesébe torkollik.At high sink / source voltages, a steep R 0N ON resistance is achieved. When the alternating voltage is applied to the alternating voltages of the field-effect transistors, a symmetrical mode of operation is achieved between the first and third quarters, and the body-diode 33a characteristic curve no longer carries. By switching which includes a current-to-voltage converter, as outlined, an acceleration above the characteristic curve 35 is achieved which ends in a line of the physically predetermined ON resistance of the applied field-effect transistor.

A felfutást váltakozó feszültség mindegyik polaritásirányában a térvezérlésű tranzisztorok anti-soros elrendezésében érjük el, ha egy 19 kondenzátort a leírt módon tárolókondenzátorként alkalmazunk. Az anti-sorosan kötött térvezérlésű tranzisztorok áramkorlátozó hatása ekkor egy választott vízszintes jelleggörbe között bontakozik ki, a megfelelő nyelő/forrás feszültséggel, mint paraméterrel az első és harmadik negyedben, összekötve az ON-ellenállásra vonatkozó 34 jelleggörbe egy átmenetével. Itt a 32a jelleggörbe és egy, az első negyedben balra lévő, választott jelleggörbe közötti felület veszteség-megtakarításként hat, amint ez a nyelő/forrás áram és a nyelő/forrás feszültség szorzatából szemléletesen látható. A vázolt elvek lehetőségeit szilíciumkarbid térvezérlésű tranzisztorok alkalmazása jelentősen tovább bővíti. Az 1 félvezető elem, ami a kapcsolókészülékkel sorba van kötve, a különböző kiviteli alakokban egészében vagy részben integrált áramkörként valósítható meg. Az áramkorlátozót kapcsolókészülék nélkül is sokféleképpen lehet alkalmazni.The acceleration in each direction of the polarity voltage is achieved by the anti-serial arrangement of the field-controlled transistors when a capacitor 19 is used as a storage capacitor as described. The current-limiting effect of the anti-serially connected field-effect transistors then develops within a selected horizontal characteristic curve, with the appropriate sink / source voltage as a parameter in the first and third quarters, coupled with a transition of the 34 resistance curve. Here, the surface between the characteristic curve 32a and the selected characteristic curve to the left of the first quarter acts as a loss saving, as is evident from the product of the sink / source current and the sink / source voltage. The possibilities of the outlined principles are greatly expanded by the use of silicon carbide field-effect transistors. The semiconductor element 1, which is connected in series with the switching device, may in various embodiments be implemented in whole or in part as an integrated circuit. The current limiter can be used in many ways without a switchgear.

A 16. ábrán 12 primer tekercset és 13 szekunder tekercset tartalmazó 36 mágnesrendszer látható, amiben van egy 37 segédjárom és egy 27 horgony. Az ilyen mágnesrendszer áramkorlátozó és kapcsolókészülék egybeépítésekor előnyös, ahogyan ezt már taglaltuk.Fig. 16 shows a magnet system 36 comprising a primary winding 12 and a secondary winding 13 having an auxiliary jaw 37 and an anchor 27. Such a magnet system is advantageous when assembling a current limiter and a switching device, as discussed above.

Claims (20)

1. Áramkorlátozó tűláramok korlátozására félvezető elemmel (1), ami legalább egy vezérelhető félvezetőt tartalmaz, amelynek van elektronforrása (source), elektronnyelője (árain) és az elektronáramot vezérlő vezérlőelektródja (gate) , és jelleggörbéi olyanok, mint egy térvezérlésű tranzisztoré (FET; 3), azzal jellemezve, hogy adott esetben váltakozó feszültség esetén két térvezérlésű tranzisztor anti-sorosan van kapcsolva, és az áramkorlátozó elemeket tartalmaz a félvezető elem vezérléséhez szükséges vezérlőfeszültségnek a félvezető elemen (I) bekövetkező feszültségesés legalább egy részéből való belső előállítására.A current limiting needle current limiting device with a semiconductor element (1), comprising at least one controllable semiconductor having a source, an electron absorber (s), and an electron current controlling electrode (gate), and having characteristics such as a field-effect transistor (FET; ), characterized in that, in the case of an alternating voltage, the two field-controlled transistors are anti-serially connected and include current limiting elements for internally generating the control voltage required for controlling the semiconductor element from at least a part of the voltage drop on the semiconductor element (I). 2. Az 1. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal j ellemezve, hogy a feszültségesésből való kivezérlésre szolgáló eszköz a félvezető nyelő-csatlakozójára (7) és vezérlőelektród-csatlakozójára (6) csatlakoztatott kivezérlő kapcsolás.A current limiter according to claim 1, characterized in that the means for controlling the voltage drop is a control circuit connected to the sink's socket connector (7) and the control electrode connector (6). 3. Az 1. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a terhelő áramból való kivezérlésre szolgáló eszköz a terhelő áramban lévő áram-feszültség átalakító (II) .Current limiter according to claim 1, characterized in that the means for controlling the load current is a current-to-voltage converter (II) in the load current. 4. A 2. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jel 1 e m e z v e, hogy a kivezérlő kapcsolás egyenfeszültség esetén egy ellenállásból (5) áll, amely a nyelő-csatlakozó (7) és vezérlőelektród-csatlakozó (6) közé van csatlakoztatva, és hogy adott esetben váltakozó feszültség esetén a két anti-sorosan kapcsolt térvezérlésű tranzisztor (3) nyelő-csatlakozói (7) egy- 22 egy egyenirányító elemen (4) és egy ellenálláson (5) át vannak a vezérlőelektród-csatlakozókkal (6) összekötve.A current limiter according to claim 2, characterized in that the output control circuit, in the case of a DC voltage, consists of a resistor (5) connected between the sink connector (7) and the control electrode connector (6), and in the case of alternating voltage, the sink connectors (7) of the two anti-serially connected field-effect transistors (3) are connected to the control electrode connectors (6) through a rectifier element (4) and a resistor (5). 5. A 2. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a kivezérlő kapcsolás egyenfeszültség esetén konstans áramforrásból áll, amely a nyelő-csatlakozó (7) és a vezérlőelektród-csatlakozó (6) közé van csatlakoztatva, és hogy adott esetben váltakozó feszültség esetén két anti-sorosan kapcsolt térvezérlésű tranzisztor nyelő-csatlakozói (7) egy-egy egyenirányító elemen (4) és egy konstans áramforráson át vannak a vezérlőelektród-csatlakozókkal (6) összekötve.Current limiter according to Claim 2, characterized in that the output control circuit in the case of a DC voltage is comprised of a constant source of power between the sink connector (7) and the control electrode connector (6) and optionally two alternating voltages. the sink connectors (7) of the anti-serially coupled field-controlled transistor are connected to the control electrode connectors (6) via a rectifier element (4) and a constant current source. 6. A 3. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy áram-feszültség átalakítóként (11) terhelő áramból való kivezérléshez transzformátor szolgál, amelynek a szekunder tekercsére (13) egy mindkét polaritásirányban feszültséghatároló elem (14), elsősorban két anti-sorosan kapcsolt Zener-dióda van csatlakoztatva, amelyeknek a kimenetei egyenirányító kapcsoláson (16) át vannak a vezérlőelektródcsatlakozókkal (6) összekötve.Current limiter according to Claim 3, characterized in that a current transformer (11) serves as a current transformer for controlling the load current, the secondary winding (13) of which has a voltage limiting element (14) in both polarities, in particular two Zener A diode is connected, the outputs of which are connected via a rectifying circuit (16) to the control electrode terminals (6). 7. A 6. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a transzformátor szekunder tekercsére (13) egyenirányító kapcsolás (16) van csatlakoztatva, amelynek az egyenfeszültségű potenciálpontjai (17) egyrészt a térvezérlésű tranzisztorok (3) vezérlőelektród-csatlakozóival (6), másrészt egy középmegcsapoláson (18) át a primer tekerccsel (12) vannak összekötve, és az egyenfeszültségű potenciálpontok (17) közé egy kondenzátor (19) van bekapcsolva a vezérlőteszültség számára.Current limiter according to Claim 6, characterized in that a rectifier circuit (16) is connected to the secondary winding (13) of the transformer, the DC potential points (17) of which are on the one hand and the control electrode terminals (6) of the field-effect transistors, on the other connected via a central tap (18) to the primary winding (12), and a capacitor (19) is applied to the control voltage between the dc potential points (17). 8. A 3. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a transzformátoron, annak szekunder tekercsén • · · «« (13) Zener-diódákból álló hídkapcsolású egyenirányító van, amelynek az egyenfeszültségű kimenetei a vezérlőelektródokkal vannak összekötve.A current limiter according to claim 3, characterized in that the transformer, on its secondary winding, has a bridge rectifier consisting of Zener diodes, the dc output of which is connected to the control electrodes. 9. A 6. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy az egyenirányító kapcsolás feszültségsokszorozó kapcsolásként (24) van kialakítva.A current limiter according to claim 6, characterized in that the rectifier circuit is designed as a voltage multiplier circuit (24). 10. A 3. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jel 1 e m e z v e, hogy az áram-feszültség átalakító vibrátorként van kialakítva, ami után feszültségsokszorozó van kapcsolvaA current limiter according to claim 3, characterized in that the current-to-voltage converter is configured as a vibrator, after which a voltage multiplier is applied. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a félvezető szilíciumkarbidból készül.11. A current limiter according to any one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor is made of silicon carbide. 12. Az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti áramkorlátozó, a z zal jellemezve, hogy a vezérlőelektród-csatlakozó, illetőleg vezérlőelektród-csatlakozók (6) és a forrás-csatlakozó (8) , illetőleg a két forrás-csatlakozó összeköttetése (10) közé áramkorlátozó Zener-diódaként működő elem (9) van bekapcsolva, amely úgy van méretezve, hogy a félvezető, illetőleg a félvezetők vezérlőelektród feszültsége olyan értékre van beállítva, amelyen a túlterhelési áram kívánt korlátozása beáll.A current limiter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the control electrode connector or control electrode connectors (6) and the source connector (8), respectively, are connected to each other (10). ), which acts as a current limiting Zener diode (9) and is dimensioned such that the voltage of the semiconductor or semiconductor control electrode is set to a value at which the desired overload current limitation is set. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a félvezető elemen (1) egy kivezérlő készülék van kialakítva járulékos külső kivezérléshez.13. A current limiter according to any one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor element (1) is provided with an output control device for additional external output control. 14. A 13. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal j ellemezve, hogy a kivezérlő készülék úgy van kialakítva, hogy előirányzott bemeneti jel fellépésekor a félvezető elemet (1) lezáró feszültséget állít elő.A current limiter according to claim 13, characterized in that the output control device is configured to produce a voltage closing the semiconductor element (1) when a desired input signal occurs. *· »·· » • · » · ··· · · * • · · · · ···· •· · «« ** · »··» • · »· ··· · · * · · · · ····· · 15. Az 1-14. igénypontok bármelyike szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a félvezető elemmel (1) sorosan legalább egy mechanikus kapcsolóérintkező (23) van kapcsolva.15. A current limiter according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one mechanical switch contact (23) is connected in series with the semiconductor element (1). 16. A 15. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal j ellemezve, hogy a kapcsolóérintkező (23) közvetlenül vagy egy erőtárolón (38) át közvetve kapcsolódó összeköttetésben van egy mágnesrendszerrel (36).A current limiter according to claim 15, characterized in that the switch contact (23) is connected directly or indirectly via a power storage device (38) to a magnet system (36). 17. A 16. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a mágnesrendszernek (36) van egy, a szekunder tekercshez (13) képest viszonylag kis ohmos ellenállású primer tekercse (12), és egyrészt vezérlő feszültségnek a terhelő áramból való előállítására szolgáló transzformátort képez, másrészt kis ohmos ellenállású primer tekercsével (12) egyidejűleg a gerjesztőtekercset képezi ahhoz a mágnesrendszerhez, amelynek a horgonya (27) működési kapcsolatban van a kapcsolóérintkezővel (23).A current limiter according to claim 16, characterized in that the magnet system (36) has a primary winding (12) with a relatively low ohmic resistance relative to the secondary winding (13) and forms a transformer for generating a control voltage from the load current. and, on the other hand, at the same time as the primary coil (12) of low ohmic resistance, forms an excitation coil for the magnet system whose anchor (27) is operatively connected to the switch contact (23). 18. A 17. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a mágnesrendszerben (36) a munkalégrés is át van hidalva egy segédjárommal (37), amely úgy van méretezve, hogy mágneses telítésbe megy már olyan áramoknál, amelyek a mágnes horgonyának (27) kívánt működésbelépési áramánál kisebbek.Current limiter according to claim 17, characterized in that, in the magnet system (36), the working air gap is also bridged by an auxiliary pin (37), which is dimensioned to undergo magnetic saturation at currents that are anchored to the magnet anchor (27). less than the desired start-up current. 19. A 15-18. igénypontok bármelyike szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a félvezető elem (1) önműködő kapcsolóban, így teljesítménykapcsolóban, vezetékvédő kapcsolóban vagy motorvédő kapcsolóban vagy hasonlóban limiter funkcióját ellátó áramkorlátozó részként van alkalmazva.19. A current limiter according to any one of the preceding claims, characterized in that the semiconductor element (1) is used in an automatic switch, such as a power switch, a circuit breaker or a motor circuit breaker or the like, which acts as a current limiter. 20. A 15. igénypont szerinti áramkorlátozó, azzal jellemezve, hogy a félvezető elem (1) és a mechanikai kapcsolóérintkező (23) térbelileg elválasztott kapcsolókészülékek részét képezi.Current limiter according to claim 15, characterized in that the semiconductor element (1) and the mechanical switch contact (23) are part of spatially separated switching devices.
HU9600576A 1993-09-08 1993-09-08 Current limiting device HUT75489A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9600576A HUT75489A (en) 1993-09-08 1993-09-08 Current limiting device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SG1996004392A SG43145A1 (en) 1993-09-08 1993-09-08 Current limiter
PCT/DE1993/000824 WO1995007570A1 (en) 1993-09-08 1993-09-08 Current limiting device
HU9600576A HUT75489A (en) 1993-09-08 1993-09-08 Current limiting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU9600576D0 HU9600576D0 (en) 1996-05-28
HUT75489A true HUT75489A (en) 1997-05-28

Family

ID=25960385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9600576A HUT75489A (en) 1993-09-08 1993-09-08 Current limiting device

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5999387A (en)
EP (1) EP0717886B1 (en)
JP (1) JPH09502336A (en)
AT (1) ATE152866T1 (en)
AU (1) AU688738B2 (en)
CA (1) CA2171186A1 (en)
CZ (1) CZ288049B6 (en)
DE (1) DE59306420D1 (en)
DK (1) DK0717886T3 (en)
ES (1) ES2102672T3 (en)
FI (1) FI961079A0 (en)
GR (1) GR3024186T3 (en)
HU (1) HUT75489A (en)
NO (1) NO310847B1 (en)
PL (1) PL172517B1 (en)
RU (1) RU2139620C1 (en)
SG (1) SG43145A1 (en)
SK (1) SK31296A3 (en)
WO (1) WO1995007570A1 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE470530B (en) * 1992-11-16 1994-07-04 Ericsson Telefon Ab L M limiter
DE19725870A1 (en) * 1997-06-18 1999-01-07 Siemens Ag AC limiting circuit based on silicon-carbide FETs
EP1061626A1 (en) * 1999-06-17 2000-12-20 Abb Research Ltd. An apparatus for limiting an electrical current
DE10029418A1 (en) * 2000-06-15 2001-12-20 Siemens Ag Excess current protection circuit has current limiter connected in series with switch element with steep current-voltage characteristic for low voltages and flat characteristic for high voltages
US6718474B1 (en) 2000-09-21 2004-04-06 Stratus Technologies Bermuda Ltd. Methods and apparatus for clock management based on environmental conditions
DE10062026A1 (en) * 2000-12-13 2002-07-04 Siemens Ag Electronic switching device
DE10101744C1 (en) * 2001-01-16 2002-08-08 Siemens Ag Electronic switching device and operating method
EP1253809A3 (en) * 2001-04-27 2006-06-07 Raymond Kleger Control device and method for controlling an electrical load
ATE365395T1 (en) * 2001-10-22 2007-07-15 Alcatel Transp Solutions Holdi CIRCUIT SWITCH FOR CONTROLLING THE MOTOR OF A POINT DRIVE
US6462607B1 (en) * 2001-11-29 2002-10-08 Hewlett-Packard Company Ramp loading circuit for reducing current surges
ES2223279B1 (en) * 2003-07-14 2006-04-16 Electronica De Balastos, S.L. CONFIGURATION OF SEMIPUENTE OR BRIDGE NOT CORTOCIRCUITABLE FOR ELECTRONIC SWITCHING CIRCUITS.
US8901699B2 (en) 2005-05-11 2014-12-02 Cree, Inc. Silicon carbide junction barrier Schottky diodes with suppressed minority carrier injection
DE102006022158A1 (en) * 2006-05-12 2007-11-15 Beckhoff Automation Gmbh Power circuit with short-circuit protection circuit
CH700697A2 (en) * 2009-03-27 2010-09-30 Eth Zuerich SWITCHING DEVICE WITH A cascade circuit.
GB2479535A (en) * 2010-04-13 2011-10-19 Rolls Royce Plc Current limiter for a vehicle power distribution network
DE102013108658B4 (en) 2013-08-09 2022-03-17 Tdk Electronics Ag Spark gap assembly and electronic component
US9787212B2 (en) * 2014-05-05 2017-10-10 Rockwell Automation Technologies, Inc. Motor drive with silicon carbide MOSFET switches
RU182804U1 (en) * 2017-12-28 2018-09-04 Общество с ограниченной ответственностью "Александер Электрик источники электропитания" Current limiter

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3340927A1 (en) * 1983-11-11 1985-05-23 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DERIVATING OVERVOLTAGE
DE3634070A1 (en) * 1986-10-07 1988-04-14 Kabelmetal Electro Gmbh Circuit arrangement for switching through an electrical voltage
AU2944292A (en) * 1991-12-02 1993-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Power switch
ATE155297T1 (en) * 1992-09-24 1997-07-15 Siemens Ag CIRCUIT BREAKER WITH CURRENT-LIMITING INDUCTIVITY

Also Published As

Publication number Publication date
CZ288049B6 (en) 2001-04-11
GR3024186T3 (en) 1997-10-31
AU4943093A (en) 1995-03-27
US5999387A (en) 1999-12-07
EP0717886B1 (en) 1997-05-07
JPH09502336A (en) 1997-03-04
SK31296A3 (en) 1996-11-06
FI961079A (en) 1996-03-07
NO960937D0 (en) 1996-03-07
AU688738B2 (en) 1998-03-19
CZ60296A3 (en) 1996-06-12
PL172517B1 (en) 1997-10-31
CA2171186A1 (en) 1995-03-16
NO960937L (en) 1996-05-08
NO310847B1 (en) 2001-09-03
ES2102672T3 (en) 1997-08-01
ATE152866T1 (en) 1997-05-15
DK0717886T3 (en) 1997-12-08
SG43145A1 (en) 1997-10-17
DE59306420D1 (en) 1997-06-12
WO1995007570A1 (en) 1995-03-16
PL313737A1 (en) 1996-07-22
RU2139620C1 (en) 1999-10-10
FI961079A0 (en) 1996-03-07
EP0717886A1 (en) 1996-06-26
HU9600576D0 (en) 1996-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HUT75489A (en) Current limiting device
US6353307B1 (en) Controlled rectifier bridge with over-voltage protection
EP0854555B1 (en) Integrated supply protection
US6049447A (en) Current limiting device
KR100299580B1 (en) AC controller
US20080291699A1 (en) Low-Loss Rectifier with Optically Coupled Gate Shunting
CN110299835B (en) System and method for powering a switching converter
RU96107210A (en) CURRENT LIMITER
CN1170294C (en) Electromagnetic control equipment for power supply circuit with current supply kept by electromagnet
US7369391B2 (en) Drive circuit of direct-current voltage-driven magnetic contactor and power converter
US6369533B1 (en) Piloting circuit for an inductive load in particular for a DC electric motor
JP3331754B2 (en) Charging device
WO2022097561A1 (en) Dc/dc converter
EP1104106A2 (en) High efficiency 'high side' circuit
US6605980B2 (en) Synchronous rectifier circuit
KR100286952B1 (en) Current limiter
JP3658597B2 (en) Surge protector
JPH06196986A (en) Electronic switch
US6421260B1 (en) Shutdown circuit for a half-bridge converter
WO2023032407A1 (en) Rectifier circuit, and semiconductor device and power supply device using same
US20240291477A1 (en) Motor driving device
JP3231374B2 (en) Earth leakage breaker
US5880506A (en) Solid-state switching element with two source electrodes and solid-state switch with such an element
JP3512746B2 (en) Power supply circuit and power supply
RU1808163C (en) Device for maximum-current protection of a c electric installation

Legal Events

Date Code Title Description
DFC4 Cancellation of temporary protection due to refusal